2021年山西省長治市郝家莊鄉(xiāng)高河聯(lián)校中學高一物理上學期期末試卷含解析

2021年山西省長治市郝家莊鄉(xiāng)高河聯(lián)校中學高一物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在某一穩(wěn)定軌道運行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個軌道光滑，P，Q點分別對應螺旋軌道中兩個圓周的最高點，對應的圓周運動軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說法正確的是（

）A.小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小B.小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時線速度小C.如果減小小球的初速度，小球可能不能到達P點D.小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力參考答案：AD【詳解】AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過P點時與經(jīng)過Q點時線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小，故A正確，B錯誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達P點，故C錯誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過P點時對軌道壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力，故D正確。2.（多選）在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述正確的是（）A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設法B．根據(jù)速度定義式，當非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法C．伽利略在斜面實驗中研究銅球運動的加速度時，先讓斜面傾角一定改變銅球質(zhì)量和高度得到小球加速度都是相同的，又保持質(zhì)量和高度一定增大斜面的傾角，重復上述實驗，得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而增大。所用的的方法是控制變量法D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：BCD3.兩個大小相等的共點力F1和F2，當它們夾角為90°時，合力為F，當它們的夾角為120°時，合力大小為

A.2F

B．F

C.F

D．F參考答案：D4.如圖所示是一個玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是

A．a(chǎn)、b和c三點的線速度大小相等B．a(chǎn)、b和c三點的角速度相等C．a(chǎn)、b的角速度比c的大

D．c的線速度比a、b的小參考答案：BD5.現(xiàn)在車輛常安裝GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器，可用來接收衛(wèi)星發(fā)射的信號，實現(xiàn)對車輛的精確定位和導航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息通過的是：A．激光

B．電磁波

C．紅外線

D．紫外線參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.力學的功包括兩個必要因素：一是

，二是物體

。參考答案：作用在物體上的力；發(fā)生在力的方向上的位移7.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質(zhì)量為70kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20kg的建筑材料以0．5m／s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為________N.(g取lOm／s2)參考答案：對物體，以加速度0.5m/s2勻加速被拉升，由牛頓第二定律有：解得：對工人，處于平衡狀態(tài)，則有：解得：，由牛頓第三定律可得：。8.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R(R視為質(zhì)點)，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動.(1)同學們測出某時刻R的坐標為(4cm，6cm)，此時R的速度大小為________cm/s.R的加速度大小為______cm/s2(填選項字號).(2)R在上升過程中運動軌跡的示意圖是圖中的______(填選項序號).參考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

(3).(2)D；【詳解】小圓柱體紅蠟快同時參與兩個運動：y軸方向的勻速直線運動，x軸方向的初速為零的勻加速直線運動．知道了位置坐標，由y方向可求運動時間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時的速度大小．由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運動軌跡．小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運動，有，則有：，

在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運動，有：，解得：，則R速度大?。?；因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D．9.自由下落的物體，下落1m和2m時，物體的動能之比是________；下落1s和2s后物體的動能之比是__________。參考答案：1:2；1:410.一個物體以初速度v0水平拋出，落地時速度為v，則物體在空中運動的時間為

，物體拋出時的豎直高度是

。參考答案：

，

11.探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關系時,采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出：⑴某學生將實驗裝置如上圖安裝好，準備接通電源后開始做實驗，但他的裝置圖中有兩個明顯的錯誤：①

②

⑵M與m的大小關系滿足時，可以認為繩子對小車拉力的大小等于盤和砝碼的重力。

⑶一組同學保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定，探究物體加速度與質(zhì)量的關系，以下做法錯誤的是(

)A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．小車運動的加速度，可用天平稱出盤及砝碼質(zhì)量m、小車質(zhì)量M，用a＝mｇ/Ｍ求出⑷在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關系時，由于平衡摩擦力時操作不當，二位同學得到的a―Ｆ關系分別如下圖A、B所示（a是小車的加速度，Ｆ是細線作用于小車的拉力）。其原因分別是：A圖：

B圖：參考答案：⑴打點計時器采用直流電源，沒有平衡摩擦力

⑵m<<M

⑶ACD

⑷A：斜面傾角過大，B：斜面傾角過小或未平衡摩擦力12.，在水平力F的作用下，重為G的物體保持沿豎直墻壁勻速下滑，物體與墻之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力大小為▲N。參考答案：G或μF13.一質(zhì)點做變速直線運動，若前t/4內(nèi)的平均速度為6m/s，后3t/4時間的平均速度為10m/s，則這段時間t內(nèi)的平均速度為__________________;若質(zhì)點前一半位移的平均速度為3m/s，后一半位移的平均速度為6m/s，則這段位移的平均速度為____________________.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L7。（1）：（2分）下表記錄的是該同學已測出的6個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是

.測量記錄表：（2）：（2分）實驗中，L3和L7兩個值還沒有測定，請你根據(jù)上圖將這兩個測量值填入記錄表中，并寫在答題卷上。（3）；（4分）充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：d1=L4-L0=6.90cm,

d2=L5-L1=6.90cm，

d3=L6-L2=7.00cm。請你給出第四個差值：d4=

＝

cm。（4）：（4分）根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量。用d1、d2、d3、d4表示的式子為：＝

，代入數(shù)據(jù)解得＝

cm。（5）：（2分）計算彈簧的勁度系數(shù)k＝

N/m。（g取9．8m/s2）參考答案：15.如圖是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________．(2)ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x＝________cm；C點對應的速度是________m/s；紙帶運動的加速度是________m/s2(后兩空計算結果保留三位有效數(shù)字)．參考答案：（1）0.02s

（2）0.70，0.100，0.200

（每空2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.半徑為R的光滑半圓環(huán)形軌道固定在豎直平面內(nèi)，從與半圓環(huán)相吻合的光滑斜軌上高h=3R處，釋放一個小球，小球的質(zhì)量為m，當小球運動到圓環(huán)最低點A，又達到最高點B，如圖所示。求：

(1)小球到A、B兩點時的速度大小、；

(2)小球到A、B兩點時，圓軌道對小球的彈力、大??；(3)、大小之差△F參考答案：解：⑴小球從釋放到點的過程中，機械能守恒，有：…………2分解得：

……………1分小球從釋放到點的過程中，機械能守恒，有：…2分解得：

……………1分⑵小球到點、點時，根據(jù)牛頓第二定律得：

………2分

………2分解得：

………………1分

………………1分所以，

△

………………1分17.（計算）（2015春?長沙校級月考）一條平直的軌道上有一列長為300m的2萬噸級重載列車以25m/s的速度勻速前進，與之平行的另一條公路上有一輛小汽車在其后26000米處以108km/h的速度勻速追趕．問（1）至少多久時間小汽車才能夠超過重載列車？（2）小汽車車身長約為3m，試通過計算說明，在研究小汽車追趕重載列車需要的時間問題時，小汽車能否視為質(zhì)點．參考答案：（1）至少5260s時間小汽車才能夠超過重載列車．（2）在研究小汽車追趕重載列車需要的時間問題時，小汽車能視為質(zhì)點勻變速直線運動的位移與時間的關系解：（1）設至少經(jīng)過t時間小汽車才能夠超過重載列車．則（v汽﹣v列）t=L+S；得t==s=5260s（2）設不把小汽車視為質(zhì)點時，經(jīng)過時間t1超過重載列車．則t1==s=5260.6s可知t1≈t，說明小汽車車身長度對計算時間影響很小，可忽略不計，所以在研究小汽車追趕重載列車需要的時間問題時，小汽車能視為質(zhì)點．答：（1）至少5260s時間小汽車才能夠超過重載列車．（2）在研究小汽車追趕重載列車需要的時間問題時，小汽車能視為質(zhì)點．18.